(57)【要約】【課題】回折格子を構成する材料の種類を極力減らし、特性のばらつきが小さい回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】回折素子１０は第１部材１３と第２部材１４とを有する第１回折格子１１と、第３部材２３と第４部材２４とを有する第２回折格子２１と、を備える。第１部材１３及び第３部材２３は第１樹脂１５を備え、波長λ１及び波長λ２で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備え、波長λ１で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ波長λ２で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。第４部材２４は第２部材１４とは異なる濃度の染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備え、波長λ１で第３部材２３とは異なる屈折率を持ち且つ波長λ２で第３部材２３と同一の屈折率を持つ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から２つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、
前記第１回折格子が出射した光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し前記一方の波長の光は分離して前記他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備え、
前記第１部材及び前記第３部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、
前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、
前記第４部材は前記第２部材とは異なる濃度の前記染料を分子レベルで溶解させた前記第２樹脂を備えて前記波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第３部材と同一の屈折率を持ったことを特徴とする回折素子。
【請求項２】
前記第２樹脂の屈折率は前記２つの波長で前記第１樹脂の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の回折素子。
【請求項３】
前記第１回折格子を形成した第１透明基板と、
前記第２回折格子を形成した第２透明基板と、を備え、
前記第１回折格子と前記第２回折格子とが対向するように前記第１透明基板と前記第２透明基板とを配置し、前記第１回折格子と前記第２回折格子とを接着したことを特徴とする請求項１記載の回折素子。
【請求項４】
前記第２部材を形成した第１透明基板と、
前記第４部材を形成した第２透明基板と、を備え、
前記第２部材と前記第４部材とが対向するように前記第１透明基板と前記第２透明基板とを配置し、
対向した前記第２部材と前記第４部材との間に前記第１樹脂を配置して前記第１部材と前記第３部材とを前記第１回折格子と前記第２回折格子とで共用したことを特徴とする請求項１記載の回折素子。
【請求項５】
前記光吸収は、前記２つの波長の外側で最大の吸収量であり、前記２つの波長では吸収量がほとんどないことを特徴とする請求項１記載の回折素子。
【請求項６】
２つの波長の光を出射する光源と、
前記光源から２つの波長の光を入射し前記光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、前記第１回折格子が出射した光を入射し前記光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し前記一方の波長の光は分離して前記他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備えた回折素子と、を具備し、
前記第１部材及び前記第３部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、
前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、
前記第４部材は前記第２部材とは異なる濃度の前記染料を分子レベルで溶解させた前記第２樹脂を備えて前記所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第３部材と同一の屈折率を持ったことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
２つの波長の光を出射する光源と、
前記光源から２つの波長の光を入射し前記光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、前記第１回折格子が出射した光を入射し前記光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し前記一方の波長の光は分離して前記他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備えた回折素子と、を具備し、
前記第１部材及び前記第３部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、
前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、
前記第４部材は前記第２部材とは異なる濃度の前記染料を分子レベルで溶解させた前記第２樹脂を備えて前記所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第３部材と同一の屈折率を持ったことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に搭載される回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ピックアップ装置は低コスト化のため、２つの波長の光を光ディスクに向けて出射する光源を用いてきた。それに対処するため、光源から２つの波長の光を入射し、一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する回折格子を用いてきた。
【０００３】
図１１は、従来の回折素子の断面図である。回折素子２００は、基板２０２上に形成された第１回折格子２０１と基板２１２上に形成された第２回折格子２１１とを備える。第１回折格子２０１は光源２２０から２つの波長λ１、λ２の光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第１部材２０３と第２部材２０４とを有する。第１回折格子２０１は波長λ１の光を透過させ波長λ２の光を分離する。第２回折格子２１１は第１回折格子２０１が出射した光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第３部材２１３と第４部材２１４とを有する。第２回折格子２１１は波長λ１の光を分離して波長λ２の光を透過させて光ディスク２２１に出射する。
【０００４】
第１部材２０３は第１樹脂２０５を備え、第２部材２０４は第１染料２０７を分子レベルで溶解させた第２樹脂２０６を備える。また第３部材２１３は第３樹脂２１５を備え、第４部材２１４は第２染料２１７を分子レベルで溶解させた第４樹脂２１６を備える。第１回折格子２０１と第２回折格子２１１の表面は互いに接着剤２１８で接着されて外部環境から保護される。
【０００５】
図１２は、異常分散効果の説明図、図１３は、従来の第１部材と第２部材、第３部材と第４部材の波長と屈折率との関係を示す図である。図１２において、一般に染料を分子レベルで溶解した材料はある波長域において光吸収を持ち、その波長域では染料を溶解しない場合よりも光吸収率が大きい。また、光吸収を持つ波長域に近いほど染料を溶解した材料の屈折率は染料を溶解しない場合よりも大きい。この現象を異常分散効果と呼ぶ。
【０００６】
この異常分散効果を利用し、第１染料２０７を溶解した第２部材２０４の屈折率の波長依存性を第１部材２０３の屈折率の波長依存性よりも大きくする。そのため、図１３において、第２部材２０４は波長λ１で第１部材２０３と同一の屈折率を持ち且つ波長λ２で第１部材２０３とは異なる屈折率を持つことができる。同様に、第２染料２１７を溶解した第４部材２１４の屈折率の波長依存性を第３部材２１３の屈折率の波長依存性よりも大きくする。そのため、図１３において、第４部材２１４は波長λ１で第３部材２１３とは異なる屈折率を持ち且つ波長λ２で第３部材２１３と同一の屈折率を持つことができる。
【０００７】
図１１において、波長λ１で第１回折格子２０１を構成する第１部材２０３と第２部材２０４の屈折率が等しい。そのため、第１回折格子２０１に入射した波長λ１の光はそのまま透過する。波長λ２で第１部材２０３と第２部材２０４の屈折率が異なる。そのため、第１回折格子２０１に入射した波長λ２の光は回折されて分離する。また、波長λ１で第２回折格子２１１を構成する第３部材２１３と第４部材２１４の屈折率が異なる。そのため、第２回折格子２１１に入射した波長λ１の光は回折されて分離する。波長λ２で第３部材２１３と第４部材２１４の屈折率が等しい。そのため、第２回折格子２１１に入射した波長λ２の光はそのまま透過する。
【０００８】
（特許文献１）には、回折素子２００の構成が示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、この第１回折格子及び第２回折格子を構成する材料は、第１樹脂、第２樹脂、第３樹脂、第４樹脂、第１染料、第２染料と６種類あり、これらの材料のうち１つでも特性が変化すると回折素子の特性が変化してしまう。従来、第２樹脂と第４樹脂を共通にし、第１染料と第２染料を共通にして４種類の材料とした提案も見られたが、それでも材料の種類は多い。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、回折格子を構成する材料の種類を極力減らし、特性のばらつきが小さい回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、光源から２つの波長の光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、前記第１回折格子が出射した光を入射し、前記光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し前記一方の波長の光は分離して前記他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備え、前記第１部材及び前記第３部材は第１樹脂を備え前記２つの波長で所定の屈折率を持ち、前記第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第１部材と同一の屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第１部材とは異なる屈折率を持ち、前記第４部材は前記第２部材とは異なる濃度の前記染料を分子レベルで溶解させた前記第２樹脂を備えて前記波長域に光吸収を持ち、前記一方の波長で前記第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ前記他方の波長で前記第３部材と同一の屈折率を持ったことを特徴とする回折素子とした。
【００１２】
同じ樹脂に染料を分子レベルで溶解させた場合、染料の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料濃度を異ならせることで、第２部材と第４部材の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂に一方の波長で第２部材の屈折率と等しく、他方の波長で第４部材の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長で必要な屈折率を回折素子に持たせることができる。結果として、回折格子を構成する材料の種類を３種類とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の回折素子は、回折格子を構成する材料の種類を３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子の特性のばらつきを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１の発明は、光源から２つの波長の光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、第１回折格子が出射した光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し一方の波長の光は分離して他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備え、第１部材及び第３部材は第１樹脂を備え２つの波長で所定の屈折率を持ち、第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材とは異なる屈折率を持ち、第４部材は第２部材とは異なる濃度の染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ他方の波長で第３部材と同一の屈折率を持った回折素子である。
【００１５】
同じ樹脂に染料を分子レベルで溶解させた場合、染料の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料濃度を異ならせることで、第２部材と第４部材の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂に一方の波長で第２部材の屈折率と等しく、他方の波長で第４部材の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長で必要な屈折率を回折素子に持たせることができる。結果として、回折格子を構成する材料の種類を３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子の特性のばらつきを抑制することができる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、第２樹脂の屈折率は２つの波長で第１樹脂の屈折率よりも小さい回折素子である。
【００１７】
第２樹脂に染料を分子レベルで溶解させることで、第２部材、第４部材の屈折率が大きくなり、第２樹脂よりも屈折率が大きい第１樹脂と組合せることができる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、第１回折格子を形成した第１透明基板と、第２回折格子を形成した第２透明基板と、を備え、第１回折格子と第２回折格子とが対向するように第１透明基板と第２透明基板とを配置し、第１回折格子と第２回折格子とを接着した回折素子である。
【００１９】
第１回折格子と第２回折格子とを別々に形成するので、それぞれの特性の検査を行ってから特性が良好な第１回折格子と第２回折格子同士を組合せることができる。そのため、さらに回折素子の特性のばらつきを抑制することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、第２部材を形成した第１透明基板と、第４部材を形成した第２透明基板と、を備え、第２部材と第４部材とが対向するように第１透明基板と第２透明基板とを配置し、対向した第２部材と第４部材との間に第１樹脂を配置して第１部材と第３部材とを第１回折格子と第２回折格子とで共用した回折素子である。
【００２１】
最も効率良く回折素子を製造することができ、回折素子を安価にすることができる。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、光吸収は、２つの波長の外側で最大の吸収量であり、２つの波長では吸収量がほとんどない回折素子である。
【００２３】
回折素子として使用する２つの波長で光吸収の吸収量がほとんどないので、光源から入射した光を効率良く光ディスクに出射することができる。
【００２４】
請求項６の発明は、２つの波長の光を出射する光源と、光源から２つの波長の光を入射し光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、第１回折格子が出射した光を入射し光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し一方の波長の光は分離して他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備えた回折素子と、を具備し、第１部材及び第３部材は第１樹脂を備え２つの波長で所定の屈折率を持ち、第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材とは異なる屈折率を持ち、第４部材は第２部材とは異なる濃度の染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ他方の波長で第３部材と同一の屈折率を持った光ピックアップ装置である。
【００２５】
同じ樹脂に染料を分子レベルで溶解させた場合、染料の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料濃度を異ならせることで、第２部材と第４部材の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂に一方の波長で第２部材の屈折率と等しく、他方の波長で第４部材の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長で必要な屈折率を回折素子に持たせることができる。結果として、回折格子を構成する材料の種類を３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子を搭載した光ピックアップ装置の特性のばらつきも抑制することができる。
【００２６】
請求項７の発明は、２つの波長の光を出射する光源と、光源から２つの波長の光を入射し光の入射面内で交互に配列された第１部材と第２部材とを有し一方の波長の光は透過させ他方の波長の光は分離する第１回折格子と、第１回折格子が出射した光を入射し光の入射面内で交互に配列された第３部材と第４部材とを有し一方の波長の光は分離して他方の波長の光は透過させて光ディスクに出射する第２回折格子と、を備えた回折素子と、を具備し、第１部材及び第３部材は第１樹脂を備え２つの波長で所定の屈折率を持ち、第２部材は染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第１部材と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長で第１部材とは異なる屈折率を持ち、第４部材は第２部材とは異なる濃度の染料を分子レベルで溶解させた第２樹脂を備えて所定の波長域に光吸収を持ち、一方の波長で第３部材とは異なる屈折率を持ち且つ他方の波長で第３部材と同一の屈折率を持った光ディスク装置である。
【００２７】
同じ樹脂に染料を分子レベルで溶解させた場合、染料の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料濃度を異ならせることで、第２部材と第４部材の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂に一方の波長で第２部材の屈折率と等しく、他方の波長で第４部材の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長で必要な屈折率を回折素子に持たせることができる。結果として、回折格子を構成する材料の種類を３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子を搭載した光ディスク装置の特性のばらつきも抑制することができる。
【００２８】
（実施の形態１）
本実施の形態１について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本実施の形態１における回折素子の構成図、図１（ｂ）は、光吸収率と屈折率との関係図である。まず、本実施の形態１の回折素子１０について、概要を説明する。
【００２９】
本実施の形態１の回折素子１０は、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを備える。第１回折格子１１は、光源３０から２つの波長λ１、λ２の光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第１部材１３と第２部材１４とを有し一方の波長λ１の光は透過させ他方の波長λ２の光は分離する。第２回折格子２１は、第１回折格子１１が出射した光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第３部材２３と第４部材２４とを有し一方の波長λ１の光は分離して他方の波長λ２の光は透過させて光ディスク３１に出射する。第１部材１３及び第３部材２３は第１樹脂１５を備え２つの波長λ１、λ２で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域Δλａに光吸収を持ち、一方の波長λ１で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。第４部材２４は第２部材１４とは異なる濃度の染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて波長域Δλａに光吸収を持ち、一方の波長λ１で第３部材２３とは異なる屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第３部材２３と同一の屈折率を持ったことを特徴とする。
【００３０】
同じ第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させた場合、染料１７の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料１７の濃度を異ならせることで、第２部材１４と第４部材２４の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂１３に一方の波長λ１で第２部材１４の屈折率と等しく、他方の波長λ２で第４部材２４の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長λ１、λ２で必要な屈折率を回折素子１０に持たせることができる。結果として、第１回折格子１１と第２回折格子２１を構成する材料の種類を合計３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。
【００３１】
次に本実施の形態１の回折素子について詳細に説明する。
【００３２】
図１において、光源３０は近接した位置から短い波長λ１の光と長い波長λ２の光とを出射する。波長λ１の光と波長λ２の光はレーザ光である。本実施の形態１において波長λ１の光はＤＶＤ用でλ１＝約６５０ｎｍ、波長λ２の光はＣＤ用でλ２＝約７８０ｎｍである。本実施の形態１において、光源３０から出射される光はＤＶＤ用とＣＤ用としたが、例えばＢＤ（ブルーレイディスク）用である波長が約４０５ｎｍの光のような他の波長の光との組合せでも構わない。光ディスク３１は上述のようにＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等である。
【００３３】
第１透明基板１２、第２透明基板２２は波長λ１及び波長λ２において透明な基板であり、例えば、ＢＫ７のような光学ガラス等で構成される。接着剤２８は熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、エポキシ接着剤、嫌気性接着剤等の通常の接着剤が用いられる。
【００３４】
第１回折格子１１は、光源３０から２つの波長λ１、λ２の光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第１部材１３と第２部材１４とを有し一方の波長λ１の光は透過させ他方の波長λ２の光は分離する。図１において、第１回折格子１１は透明基板１２上に形成された所定の凹凸形状をなす第１部材１３の凹凸形状を第２部材１４が充填するように構成している。
【００３５】
第１部材１３は第１樹脂１５を備える。第１部材１３として用いられる第１樹脂１５は波長λ１で第２部材１４と同じ屈折率を持ち、後述するように第３部材２３としても用いられる第１樹脂１５は波長λ２で第４部材２４と同じ屈折率を持つ。第１樹脂１５は、波長λ１及び波長λ２で透明であり、通常、波長λ１から波長λ２にかけての波長域において、屈折率の波長依存性が大きくないような材料が選定される。第１樹脂１５は、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられる。例えばＥｐｏ−ｔｅｋの３１０や３２０、３３０等が用いられ、これらの樹脂は熱硬化性樹脂である。
【００３６】
第２部材１４は第２樹脂１６及び染料１７を備える。第２部材１４は波長λ１で第１部材１３と同じ屈折率を持ち、波長λ２で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。第２樹脂１６は、波長λ１及び波長λ２で透明であり、通常、波長λ１から波長λ２にかけての波長域において、屈折率の波長依存性が大きくないような材料が選定される。第１樹脂１６は、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。例えばＥｐｏ−ｔｅｋの３１０や３２０、３３０等が用いられ、これらの樹脂は熱硬化性樹脂である。
【００３７】
染料１７は色材として色が付いて見えるものばかりでなく、紫外線や赤外線の波長域で光吸収の性質を持ち、無色透明のものも含む。染料１７は第２樹脂１６に分子レベルで溶解するものであり、粒子が樹脂中に分散し浮遊するものである顔料とは区別される。染料１７としては、波長λ１がＤＶＤ用の約６５０ｎｍの場合、赤色染料である赤色１０２号や赤色２号等がある。また波長λ１がＢＤ用の約４０５ｎｍの場合、銅クロロフィリンナトリウム等がある。これらの染料１７は波長λ１よりも短波長側の波長域に光吸収を持つ。銅クロロフィリンナトリウムは薄い青色であり、可視光線の波長域の光吸収はほとんど持たず、紫外線の波長域の光吸収が大半である。また、波長λ２よりも長波長側の波長域に光吸収を持つ染料１７を用いても良い。波長λ２がＣＤ用の約７８０ｎｍの場合、染料１７としては、（株）林原生物化学研究所製のＮＫ−４４３２、ＮＫ−４４８９、ＮＫ−２９１１等がある。これらは可視光線の波長域の光吸収はほとんど持たず、赤外線の波長域の光吸収が大半であり、無色透明である。
【００３８】
また、染料１７が持つ光吸収は、波長λ１、波長λ２の２つの波長の外側で最大の吸収量であり、しかも波長λ１、波長λ２では吸収量がほとんどない。このため、回折素子１０として使用する２つの波長λ１、λ２で光吸収の吸収量がほとんどないので、光源３０から入射した光を効率良く光ディスク３１に出射することができる。
【００３９】
図２は、本実施の形態１における回折素子に用いられる各部材、各樹脂の屈折率の波長依存性を示す図である。染料１７を分子レベルで溶解した第２樹脂１６は、波長λ１と波長λ２の間では異常分散効果により第２樹脂１６単体よりも屈折率が大きく、特に波長λ１側の屈折率がより大きい。すなわち屈折率の波長依存性が比較的大きい。そのため、第２部材１４は波長λ１において第１部材１３と同じ屈折率を持ち、波長λ２において第１部材１３よりも小さな屈折率を持つことができる。
【００４０】
第２回折格子２１は、第１回折格子１１が出射した光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第３部材２３と第４部材２４とを有し一方の波長λ１の光は分離して他方の波長λ２の光は透過させて光ディスク３１に出射する。図１において、第２回折格子２１は透明基板２２上に形成された所定の凹凸形状をなす第３部材２３の凹凸形状を第４部材２４が充填するように構成している。
【００４１】
第３部材２３は第１部材１３と同じ材料である第１樹脂１５を備える。
【００４２】
第４部材２４は第２部材１４と同じ材料である第２樹脂１６及び染料１７を備える。第４部材２４が第２部材１３と異なるのは、第２樹脂１６に分子レベルで溶解させる染料１７の濃度が異なることである。本実施の形態１において第４部材２４における染料１７の濃度を第２部材１４における染料１７の濃度よりも高くした。
【００４３】
図３は、屈折率の染料濃度依存性を示す図である。屈折率は染料１７の濃度が０の場合第２樹脂１６単体の屈折率であり、濃度が高いほど大きい。また、波長λ１の方が波長λ２よりも染料濃度依存性が大きい。したがって、図２に示すように第４部材２４の屈折率は第２部材１４の屈折率よりも大きく波長依存性も大きい。そのため、第４部材２４は波長λ１において第３部材２３よりも大きな屈折率を持ち、波長λ２において第３部材２３と同じ屈折率を持つことができる。
【００４４】
このように本実施の形態１において、同じ第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させた場合、染料１７の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料１７の濃度を異ならせることで、第２部材１４と第４部材２４の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂１５に波長λ１で第２部材１４の屈折率と等しく、波長λ２で第４部材２４の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長λ１、λ２で必要な屈折率を回折素子１０に持たせることができる。結果として、第１回折格子１１と第２回折格子２１を構成する材料の種類を全部で３種類とすることができ、第１回折格子１１と第２回折格子２１を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。
【００４５】
ここで図２に示すように染料１７を溶解させる第２樹脂１６の屈折率は波長λ１においても波長λ２においても第１樹脂１５の屈折率よりも小さい。第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させることで、第２部材１４、第４部材２４の屈折率が第２樹脂１６の屈折率よりも大きくなる。そのことによって、第２樹脂１６よりも屈折率が大きい第１樹脂１５で構成される第１部材１３、第３部材２３の屈折率と第２部材１４、第４部材２４の屈折率とを組合せることができる。
【００４６】
次に本実施の形態１の回折素子１０の製造方法について説明する。まず第１透明基板１２上に第１樹脂１５を均一の厚さに塗布する。塗布する方法にはスピンコート法やスプレー法等がある。次に、第１樹脂１５の硬化方法にしたがって第１樹脂１５を硬化して第１部材１３を形成する。
【００４７】
次に、所定のパターンになるようなマスクパターンを介して第１部材１３の表面に紫外線を照射、現像して第１部材１３による所定の凹凸形状を形成する。具体的な凹凸形状の製造方法として、例えば以下のような方法がある。１つは、第１部材１３の上にレジストを塗布し、所定のパターンとなるようにマスクパターンを介して紫外線を照射し、現像後、ドライエッチングを行う方法である。もう１つは、第１部材１３として感光性材料を使い、所定の均一な厚さに塗布し、所定の凹凸形状となるようにマスクパターンを介して紫外線を照射し、現像を行っても良い。
【００４８】
別途、所定の濃度で第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させて十分に撹拌しておき、第１部材１３の所定の凹凸形状に充填するように塗布する。塗布する方法は第１樹脂１５の場合と同様にスピンコート法やスプレー法等である。次に染料１７を分子レベルで溶解させたまま第２樹脂１６の硬化方法にしたがって第２樹脂１６を硬化して第２部材１４を得るとともに第１回折格子１１を得る。
【００４９】
同様に、第２透明基板２２上に第１樹脂１５を均一の厚さに塗布する。次に、第１樹脂１５の硬化方法にしたがって第１樹脂１５を硬化して第３部材２３を形成する。次に、所定のパターンになるようなマスクパターンを介して第３部材２３の表面に紫外線を照射、現像して第３部材２３による所定の凹凸形状を形成する。別途、所定の濃度で第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させて十分に撹拌しておき、第３部材２３の所定の凹凸形状に充填するように塗布する。次に染料１７を分子レベルで溶解させたまま第２樹脂１６の硬化方法にしたがって第２樹脂１６を硬化して第４部材２４を得るとともに第２回折格子１２を得る。
【００５０】
最後に、第１回折格子１１を形成した第１透明基板１２と、第２回折格子２１を形成した第２透明基板２２とを接着剤２８で接着する。その際、第１回折格子１１と第２回折格子２１とが対向するように第１透明基板１２と第２透明基板２２とを配置する。第１回折格子１１と第２回折格子２１は第１透明基板１２と第２透明基板２２とに挟まれて、傷付きの防止や外部からの湿気やガスの浸入の防止といった外部環境からの保護がなされる。さらに、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを別々に形成するので、それぞれの特性の検査を行ってから特性が良好な第１回折格子１１と第２回折格子２１同士を組合せることができる。そのため、さらに回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態１において、第１部材１３が所定の凹凸形状を構成し、第２部材１４がその凹凸形状に充填する構成となるようにしたが、逆でも構わない。すなわち、第２部材１４が所定の凹凸形状を構成し、第１部材１３が所定の凹凸形状に充填する構成となるようにしても構わない。また、第３部材２３が所定の凹凸形状を構成し、第４部材２４がその凹凸形状に充填する構成となるようにしたが、逆でも構わない。すなわち、第４部材２４が所定の凹凸形状を構成し、第３部材２３が所定の凹凸形状に充填する構成となるようにしても構わない。
【００５２】
また、本実施の形態１において、回折素子１０は第１回折格子１１と第２回折格子２１とを直接接着剤２８で接着した構成としたが、他の構成でも構わない。例えば、第１回折格子１１の表面及び第２回折格子２１の表面にそれぞれ透明な基板を配置した回折素子を形成し、それらの回折素子を貼り合わせても構わない。また、第１回折格子１１の表面に透明な基板を配置し、その透明な基板の表面に第２回折格子２１を形成し、さらに第２回折格子２１の表面に第２透明基板２２を配置する構成でも構わない。
【００５３】
（実施の形態２）
本実施の形態２について図面を参照しながら説明する。図４は、本実施の形態２における回折素子の構成図である。
【００５４】
図４に示すように、本実施の形態２の回折素子４０は、第２部材４４を形成した第１透明基板４２と、第４部材５４を形成した第２透明基板５２と、を備える。第２部材４４と第４部材５４とが対向するように第１透明基板４２と第２透明基板５２とを配置した。そして対向した第２部材４４と第４部材５４との間に第１樹脂４５を配置して第１部材４３と第３部材５３とを第１回折格子４１と第２回折格子５１とで共用した構成とした。
【００５５】
本実施の形態２において、第１透明基板４２、第２透明基板５２、第１樹脂４５、第２樹脂４６、染料４７は実施の形態１における第１透明基板１２、第２透明基板２２、第１樹脂１５、第２樹脂１６、染料１７と同じであるので、その説明を援用する。
【００５６】
次に本実施の形態２の回折素子４０の製造方法について説明する。あらかじめ所定の濃度で第２樹脂４６に染料４７を分子レベルで溶解させて十分に撹拌しておく。そして、染料４７を分子レベルで溶解させた第２樹脂４６を透明基板４２上に均一の厚さに塗布する。次に染料４７を分子レベルで溶解させたまま第２樹脂４６の硬化方法にしたがって第２樹脂４６を硬化して第２部材４４を形成する。次に、所定のパターンになるようなマスクパターンを介して第２部材４４の表面に紫外線を照射、現像して第２部材４４による所定の凹凸形状を形成する。
【００５７】
同様にして第２透明基板５２上に第４部材５４による所定の凹凸形状を形成する。すなわち、あらかじめ所定の濃度で第２樹脂４６に染料４７を分子レベルで溶解させて十分に撹拌しておく。そして、染料４７を分子レベルで溶解させた第２樹脂４６を透明基板５２上に均一の厚さに塗布する。次に染料４７を分子レベルで溶解させたまま第２樹脂４６の硬化方法にしたがって第２樹脂４６を硬化して第４部材５４を形成する。次に、所定のパターンになるようなマスクパターンを介して第４部材５４の表面に紫外線を照射、現像して第４部材５４による所定の凹凸形状を形成する。
【００５８】
次に第１樹脂４５を第２部材４４及び第４部材５４の所定の凹凸形状に充填するように塗布する。そして第１樹脂４５を塗布した側の第１透明基板４２と第２透明基板５２とを対向させ、重ね合わせる。そして、第１樹脂４５の硬化方法にしたがって第１樹脂４５を硬化する。第２部材４４に接する第１樹脂４５は第１部材４３とみなすことができ、第４部材５４に接する第１樹脂４５は第３部材５３とみなすことができる。
【００５９】
このように本実施の形態２の回折素子４０は、第１部材４３と第３部材５３とを別々に形成する必要がない。そのため最も効率良く回折素子４０を製造することができ、回折素子４０を安価にすることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
本実施の形態３について図面を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態３における光ピックアップ装置の光学系の構成図、図６は、本実施の形態３における光ピックアップ装置のカバーを外した構成図である。
【００６１】
本実施の形態３の光ピックアップ装置６０は光源３０と実施の形態１、実施の形態２で説明した回折素子１０または回折素子４０とを備える。以下の説明は回折素子１０を用いたものとして説明する。光源３０は実施の形態１で説明した通り、２つの波長λ１、λ２の光を光ディスク３１に向けて出射する。回折素子１０は、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを備える。第１回折格子１１は、光源３０から２つの波長λ１、λ２の光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第１部材１３と第２部材１４とを有し一方の波長λ１の光は透過させ他方の波長λ２の光は分離する。第２回折格子２１は、第１回折格子１１が出射した光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第３部材２３と第４部材２４とを有し一方の波長λ１の光は分離して他方の波長λ２の光は透過させて光ディスク３１に出射する。第１部材１３及び第３部材２３は第１樹脂１５を備え２つの波長λ１、λ２で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域Δλａに光吸収を持ち、一方の波長λ１で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。第４部材２４は第２部材１４とは異なる濃度の染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて波長域Δλａに光吸収を持ち、一方の波長λ１で第３部材２３とは異なる屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第３部材２３と同一の屈折率を持ったことを特徴とする。
【００６２】
同じ第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させた場合、染料１７の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料１７の濃度を異ならせることで、第２部材１４と第４部材２４の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂１３に一方の波長λ１で第２部材１４の屈折率と等しく、他方の波長λ２で第４部材２４の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長λ１、λ２で必要な屈折率を回折素子１０に持たせることができる。結果として、第１回折格子１１と第２回折格子２１を構成する材料の種類を合計３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子１０を搭載した光ピックアップ装置の特性のばらつきも抑制することができる。
【００６３】
次に本実施の形態３の光ピックアップ装置６０の光学系について図５を用いて詳細に説明する。光源３０と回折素子１０は実施の形態１で説明した通りであり、その説明を援用する。回折素子１０はＣＤとＤＶＤのトラッキング制御に用いられる光を生成する。
【００６４】
集積プリズム６２はＢＫ７等の光学ガラスで構成され、内部に回折素子１０に近い方から順に２つの斜面６２ａ、６２ｂを有する。斜面６２ａには偏光分離膜６２ｃが形成されている。偏光分離膜６２ｃは、誘電体膜で構成され、Ｐ偏光である光源３０からの出射光を透過し、Ｓ偏光である光ディスク３１からの反射光を反射する。斜面６２ｂには非点収差生成素子６２ｄが形成されている。非点収差生成素子６２ｄは、光ディスク３１からの反射光の光軸を含んで互いに直交する２つの断面における焦点位置をそれぞれ受光器７１の前側と後側となるようにする。この光はフォーカス制御に用いられる。
【００６５】
波長板６３はＰ偏光である光源３０からの出射光を円偏光に変換し、円偏光である光ディスク３１からの反射光をＳ偏光に変換する。波長板６３は波長λ１と波長λ２の両方の波長に作用するよう屈折率、厚みが設定されている。コリメートレンズ６４は、拡散光である光源３０からの出射光をほぼ平行光にし、平行光である光ディスク３１からの反射光を集束光にする。立上ミラー６５は光ディスク３１に対してほぼ平行であった光源３０からの出射光を光ディスク３１に対してほぼ直角な方向に立上げるための反射ミラーである。立上ミラー６５は光源３０から出射された光の一部を透過して受光器６８に向かわせる。立上ミラー６５は立上プリズムとしても良い。
【００６６】
対物レンズ６６は２焦点対物レンズで、光源３０から出射された波長λ１の光、波長λ２の光がそれぞれ光ディスク３１の記録面で焦点を結ぶように構成されている。２焦点対物レンズとしては、集光レンズ及びフレネルレンズまたはホログラムレンズの組合せ、ＤＶＤ用集光レンズにＣＤ再生時に開口制限手段を設ける組合せ等を用いることができる。
【００６７】
受光器６７は光ディスク３１からの反射光を受光して、再生用の電気信号、フォーカス制御用の電気信号、トラッキング制御用の電気信号等に変換して出力する。受光器６８は光源３０からの出射光を受光して、出射光の出力制御用の電気信号に変換して出力する。
【００６８】
光源３０から出射された波長λ１の光は、回折素子１０の第１回折格子１１をそのまま透過し第２回折格子２１でトラッキング制御用の光に分離されて透過する。そして集積プリズム６２に入射しそのまま透過して波長板６３、コリメートレンズ６４、立上ミラー６５、対物レンズ６６を経由して光ディスク３１であるＤＶＤに入射する。光ディスク３１で反射された反射光は対物レンズ６６、立上ミラー６５、コリメートレンズ６４、波長板６３を経由して集積プリズム６２に入射する。反射光は偏光分離膜６２ｃで反射し、非点収差生成素子６２ｄで反射して、受光器６７に入射する。
【００６９】
一方、光源３０から出射された波長λ２の光は、回折素子１０の第１回折格子１１でトラッキング制御用の光に分離されて透過し、第２回折格子２１をそのまま透過する。そして集積プリズム６２に入射しそのまま透過して波長板６３、コリメートレンズ６４、立上ミラー６５、対物レンズ６６を経由して光ディスク３１であるＣＤに入射する。光ディスク３１で反射された反射光は対物レンズ６６、立上ミラー６５、コリメートレンズ６４、波長板６３を経由して集積プリズム６２に入射する。反射光は偏光分離膜６２ｃで反射し、非点収差生成素子６２ｄで反射して、受光器６７に入射する。
【００７０】
図６において、基台６１は光ピックアップ装置６０の骨格をなすもので、基台６１に各種光学部品を始めとする光ピックアップ装置６０を構成する部品が直接または取り付け部材を介して取付けられる。基台６１はＺｎ合金、Ｍｇ合金等の合金材料あるいは硬質樹脂材料等で形成される。
【００７１】
光源３０、回折素子１０、集積プリズム６２、受光器６７は１つの結合部材６９上に取付けられて光源モジュール７０を構成する。光源モジュール７０は結合部材６９を介して基台６１に取付けられる。また、対物レンズ６６は対物レンズ駆動装置７１に搭載され、対物レンズ駆動装置７１が基台６１に取付けられる。波長板６３、コリメートレンズ６４、立上ミラー６５、受光器６８は、直接または他の部材を介して基台６１に取付けられる。
【００７２】
このような構成の光ピックアップ装置６０は、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを構成する材料の種類が少ないため、トラッキング制御用の光を分離する回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子１０を搭載した光ピックアップ装置６０の特性のばらつきも抑制することができる。
【００７３】
図７は、本実施の形態３における光ピックアップ装置の別構成の光学系の構成図である。この光学系は図５に示した光学系に別の光源８１を含む構成が追加された構成である。
【００７４】
この図７の構成において、光源３０が出射する光は波長λ１＝約６５０ｎｍのＤＶＤ用の光と波長λ２＝約７８０ｎｍのＣＤ用の光とする。また、光源８１が出射する光は波長λ３＝約４０５ｎｍのＢＤ用の光とする。
【００７５】
集積プリズム８２は、光源８１から出射された光を光ディスク３１に向かわせ、光ディスク３１で反射された反射光を光源８１ではなく、受光器８４に向かわせるようにビームスプリッタとして働く。非点収差生成素子８３は、光ディスク３１からの反射光の光軸を含んで互いに直交する２つの断面における焦点位置をそれぞれ受光器８４の前側と後側となるようにする。この光はフォーカス制御に用いられる。受光器８４は、光ディスク３１からの反射光を受光し、ＢＤの再生信号用の電気信号、フォーカス制御用の電気信号、トラッキング制御用の電気信号等に変換して出力する。光源８１、集積プリズム８２、非点収差生成素子８３、受光器８４は、結合部材８５に取付けられ、光源モジュール８６とされる。
【００７６】
ホログラム８７は、光源８１から出射された光はそのまま透過する。また、ホログラム８７は光ディスク３１からの反射光を回折してホログラム８７に入射した位置によりトラッキング制御に用いられる光とフォーカス制御に用いられる光とに分離する。
【００７７】
ビームスプリッタ８８は、内部に斜面を有し、斜面において波長λ１の光と波長λ２の光は光源３０からの出射光も光ディスク３１からの反射光もそのまま透過する。また、ビームスプリッタ８８は、斜面において波長λ３の光は光源８１からの出射光も光ディスク３１からの反射光も反射する。このようにして、ビームスプリッタ８８は、光源３０からの出射光と光源８１からの出射光とをほぼ１つの光路上に合わせ、光ディスク３１からの反射光を受光器６７へ向かう光と受光器８４へ向かう光とに分離する。
【００７８】
波長板８９は３つの波長に対応する波長板である。コリメートレンズ９０は３つの波長の光をほぼ平行光にする。
【００７９】
立上ミラー９１は、それまで光ディスク３１にほぼ平行であった波長λ１の光と波長λ２の光とを反射して光ディスク３１にほぼ直角な方向に立上げ、波長λ３の光を透過する。対物レンズ９５は、立上ミラー９１が立上げた光を集束光に変換して光ディスク３１の所定の記録面に集束させる。
【００８０】
立上ミラー９２は、それまで光ディスク３１にほぼ平行であった波長λ３の光を反射して光ディスク３１にほぼ直角な方向に立上げる。対物レンズ９４は、立上ミラー９２が立上げた光を集束光に変換して光ディスク３１の所定の記録面に集束させる。立上ミラー９２は波長λ１の光と波長λ２の光とを透過させる。また、立上ミラー９２は波長λ３の光の一部を透過させる。
【００８１】
立上ミラー９２を透過した光は受光器９３に入射する。受光器９３に入射した光は光源３０からの出射光と光源８１からの出射光の出力を制御するのに用いられるように電気信号に変換されて出力される。
【００８２】
対物レンズ駆動装置９６は対物レンズ９４と対物レンズ９５とを１つのホルダ上に配置して対物レンズ９４と対物レンズ９５とをそれぞれフォーカス方向、トラッキング方向に移動させる。
【００８３】
この図７の構成においても、回折素子１０は、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを構成する材料の種類が少ないため、トラッキング制御用の光を分離する回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子１０を搭載した光ピックアップ装置の特性のばらつきも抑制することができる。
【００８４】
（実施の形態４）
本実施の形態４について図面を参照しながら説明する。図８は、本実施の形態４における光ピックアップモジュールの構成図、図９は、本実施の形態４における光ディスク装置の構成図、図１０は、本実施の形態４における光ディスク装置のサーボの流れを示す図である。本実施の形態４において、光ディスク装置１１０は回折素子１０、光ピックアップ装置６０を搭載しているものとして説明するが、図４で説明した回折素子４０、図７で説明した光学系を有する光ピックアップ装置を搭載しているものとしても構わない。
【００８５】
図８において、光ディスク３１を回転駆動する回転駆動部及び光ピックアップ装置６０を回転駆動部に対して近づけたり離したりする移動部を備える光ディスク装置１１０の駆動機構を光ピックアップモジュール１００という。ベース１０１は光ピックアップモジュール１００の骨組みを成すもので、光ピックアップモジュール１００はベース１０１に直接または間接に各構成部品が配置されて構成される。
【００８６】
回転駆動部は光ディスク３１を載置するターンテーブル１０２ａを有するスピンドルモータ１０２を備えている。スピンドルモータ１０２はベース１０１に固定される。スピンドルモータ１０２は光ディスク３１を回転させる回転駆動力を生成する。
【００８７】
移動部はフィードモータ１０３、スクリューシャフト１０４、メインシャフト１０５、サブシャフト１０６を備えている。フィードモータ１０３はベース１０１に固定される。フィードモータ１０３は光ピックアップ装置６０が光ディスク３１の内周と外周の間を移動するために必要な回転駆動力を生成する。フィードモータ１０３としてステッピングモータ、ＤＣモータなどが使用される。スクリューシャフト１０４はらせん状に溝が掘られており、直接または数段のギアを介してフィードモータ１０３に接続される。本実施の形態４では直接フィードモータ１０３と接続される。メインシャフト１０５、サブシャフト１０６はそれぞれ両端で保持部材を介してベース１０１に固定される。メインシャフト１０５、サブシャフト１０６は光ピックアップ装置６０を光ディスク３１の半径方向に移動自在に支持する。光ピックアップ装置６０はスクリューシャフト１０４の溝と噛み合うガイド歯を有するラック１０７を備える。ラック１０７がスクリューシャフト１０４に伝達されたフィードモータ１０３の回転駆動力を直線駆動力に変換するために光ピックアップ装置６０は光ディスク３１の内周と外周の間を移動することができる。
【００８８】
なお、回転駆動部は光ディスク３１を所定の回転速度で回転させることができる構成であれば、本実施の形態４で説明した構成に限るものではない。また移動部は光ピックアップ装置６０を光ディスク３１の内周と外周の間の所定の位置に移動させることができる構成であれば、本実施の形態４で説明した構成に限るものではない。
【００８９】
光ピックアップ装置６０は実施の形態３で説明したもので、図６の構成にカバー７２を取付けたものである。本実施の形態４の光ディスク装置１１０に搭載される光ピックアップ装置６０は光源３０と実施の形態１で説明した回折素子１０とを備える。光源３０は実施の形態１で説明した通り、２つの波長λ１、λ２の光を光ディスク３１に向けて出射する。回折素子１０は、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを備える。第１回折格子１１は、光源３０から２つの波長λ１、λ２の光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第１部材１３と第２部材１４とを有し一方の波長λ１の光は透過させ他方の波長λ２の光は分離する。第２回折格子２１は、第１回折格子１１が出射した光を入射し、光の入射面内で交互に配列された第３部材２３と第４部材２４とを有し一方の波長λ１の光は分離して他方の波長λ２の光は透過させて光ディスク３１に出射する。第１部材１３及び第３部材２３は第１樹脂１５を備え２つの波長λ１、λ２で所定の屈折率を持つ。第２部材１４は染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて所定の波長域Δλａに光吸収を持ち、一方の波長λ１で第１部材１３と同一の屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第１部材１３とは異なる屈折率を持つ。第４部材２４は第２部材１４とは異なる濃度の染料１７を分子レベルで溶解させた第２樹脂１６を備えて波長域Δλａに光吸収を持ち、一方の波長λ１で第３部材２３とは異なる屈折率を持ち且つ他方の波長λ２で第３部材２３と同一の屈折率を持ったことを特徴とする。
【００９０】
同じ第２樹脂１６に染料１７を分子レベルで溶解させた場合、染料１７の濃度は高いほど屈折率が大きい。したがって、同一の材料を用い、染料１７の濃度を異ならせることで、第２部材１４と第４部材２４の屈折率を異ならせることができる。また、第１樹脂１３に一方の波長λ１で第２部材１４の屈折率と等しく、他方の波長λ２で第４部材２４の屈折率と等しい屈折率を持たせることで２つの波長λ１、λ２で必要な屈折率を回折素子１０に持たせることができる。結果として、第１回折格子１１と第２回折格子２１を構成する材料の種類を合計３種類とすることができ、回折格子を構成する材料の種類が少ない。そのため、回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子を搭載した光ディスク装置の特性のばらつきも抑制することができる。
【００９１】
光ピックアップ装置６０の対物レンズ６６から出射されるレーザ光が光ディスク３１に対し直角に入射するように、保持部材を構成する調整機構でメインシャフト１０５、サブシャフト１０６の傾きを調整する。
【００９２】
図９において、光ディスク装置１１０の筐体１１１は上部筐体１１１ａと下部筐体１１１ｂとを組合せてネジなどを用いて互いに固定して構成されている。トレイ１１２は筐体１１１に出没自在に設けられている。トレイ１１２はカバー１０８を設けた光ピックアップモジュール１００を下面側から配置する。カバー１０８は開口を有し、光ピックアップ装置６０の対物レンズ６６及びスピンドルモータ１０２のターンテーブル１０２ａを露出させる。さらに本実施の形態４の場合、フィードモータ１０３も露出させて、光ピックアップモジュール１００の厚さが薄くなるようにしている。トレイ１１２は開口を有し、対物レンズ６６及びターンテーブル１０２ａ、カバー１０８の少なくとも一部を露出させる。ベゼル１１３はトレイ１１２の前端面に設けられて、トレイ１１２が筐体１１１内に収納された時にトレイ１１２の出没口を塞ぐように構成されている。ベゼル１１３にはイジェクトスイッチ１１４が設けられ、イジェクトスイッチ１１４を押すことで、筐体１１１とトレイ１１２との係合が解除され、トレイ１１２は筐体１１１に対し出没が可能な状態となる。レール１１５はそれぞれトレイ１１２の両側部及び筐体１１１の双方に摺動自在に取付けられる。筐体１１１内部やトレイ１１２内部には図示していない回路基板があり、信号処理系のＩＣや電源回路などが搭載されている。外部コネクタ１１６はコンピュータ等の電子機器に設けられた電源／信号ラインと接続される。そして、外部コネクタ１１６を介して光ディスク装置１１０内に電力を供給したり、あるいは外部からの電気信号を光ディスク装置１１０内に導いたり、あるいは光ディスク装置１１０で生成された電気信号を電子機器などに送出する。
【００９３】
光ピックアップ装置６０のフォーカス制御とトラッキング制御の流れを説明する。図１０において、光源３０から出射されたＤＶＤ用の波長λ１の出射光は、回折素子１０の第１回折格子１１をそのまま透過し、第２回折格子２１でトラッキング制御用の光に分離されて透過して、光ディスク３１に入射する。光ディスク３１で反射した反射光は集積プリズム６２の非点収差生成素子６２ｄでフォーカス制御に用いられる光に変換されて受光器６７に入射する。光源３０から出射されたＣＤ用の波長λ２の出射光は、回折素子１０の第１回折格子１１でトラッキング制御用の光に分離されて透過し、第２回折格子２１をそのまま透過して、光ディスク３１に入射する。光ディスク３１で反射した反射光は集積プリズム６２の非点収差生成素子６２ｄでフォーカス制御に用いられる光に変換されて受光器６７に入射する。
【００９４】
受光器６７に入射した波長λ１の光及び波長λ２の光は電気信号に変換され、光ディスク装置１１０本体の前記図示していない回路基板にあるアナログ信号処理部１１０ａに送られる。
【００９５】
アナログ信号処理部１１０ａは入力された信号に演算・帯域処理を行い、サーボ処理部１１０ｂに出力する。サーボ処理部１１０ｂはアナログ信号処理部１１０ａからの信号を基にフォーカスエラー信号ＦＥＳ及びトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成してモータ駆動部１１０ｃに出力する。モータ駆動部１１０ｃは入力されたフォーカスエラー信号ＦＥＳ及びトラッキングエラー信号ＴＥＳを基に対物レンズ６６を搭載する対物レンズ駆動装置７４を駆動する電流を生成する。これにより光ディスク３１に集光した光束の焦点のずれ及びトラックに対するずれが極小になるように制御される。
【００９６】
また、コントローラ１１０ｄにはアナログ信号処理部１１０ａ、サーボ処理部１１０ｂ、モータ駆動部１１０ｃの各部から送られる信号が入力される。コントローラ１１０ｄはこれらの信号の演算処理等を行い、この演算処理の結果（信号）を各部に送出し、各部にて駆動、処理を実行させることで各部の制御を行う。
【００９７】
以上のように、本実施の形態４の光ディスク装置１１０は実施の形態１の回折素子１０を備えている。このような構成の光ディスク装置１１０は、第１回折格子１１と第２回折格子２１とを構成する材料の種類が少ないため、トラッキング制御用の光を分離する回折素子１０の特性のばらつきを抑制することができる。したがって、この回折素子１０を搭載した光ディスク装置１１０の特性のばらつきも抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように本発明の回折素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、特性のばらつきを抑制することができるため、パーソナルコンピュータ、ノートブック型コンピュータ等の電子機器に好んで搭載される。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】（ａ）本実施の形態１における回折素子の構成図、（ｂ）光吸収率と屈折率との関係図
【図２】本実施の形態１における回折素子に用いられる各部材、各樹脂の屈折率の波長依存性を示す図
【図３】屈折率の染料濃度依存性を示す図
【図４】本実施の形態２における回折素子の構成図
【図５】本実施の形態３における光ピックアップ装置の光学系の構成図
【図６】本実施の形態３における光ピックアップ装置のカバーを外した構成図
【図７】本実施の形態３における光ピックアップ装置の別構成の光学系の構成図
【図８】本実施の形態４における光ピックアップモジュールの構成図
【図９】本実施の形態４における光ディスク装置の構成図
【図１０】本実施の形態４における光ディスク装置のサーボの流れを示す図
【図１１】従来の回折素子の断面図
【図１２】異常分散効果の説明図
【図１３】従来の第１部材と第２部材、第３部材と第４部材の波長と屈折率との関係を示す図
【符号の説明】
【０１００】
１０、４０    回折素子
１１、４１    第１回折格子
１２、４２    第１透明基板
１３、４３    第１部材
１４、４４    第２部材
１５、４５    第１樹脂
１６、４６    第２樹脂
１７、４７    染料
２１、５１    第２回折格子
２２、５２    第２透明基板
２３、５３    第３部材
２４、５４    第４部材
２５    接着剤
３０    光源
３１    光ディスク
６０    光ピックアップ装置
６１    基台
６２    集積プリズム
６２ａ、６２ｂ    斜面
６２ｃ    偏光分離膜
６２ｄ    非点収差生成素子
６３    波長板
６４    コリメートレンズ
６５    立上ミラー
６６    対物レンズ
６７、６８    受光器
６９    結合部材
７０    光源モジュール
７１    対物レンズ駆動装置
７２    カバー
８１    光源
８２    集積プリズム
８３    非点収差生成素子
８４、９３    受光器
８５    結合部材
８６    光源モジュール
８７    ホログラム
８８    ビームスプリッタ
８９    波長板
９０    コリメートレンズ
９１、９２    立上ミラー
９４、９５    対物レンズ
９６    対物レンズ駆動装置
１００    光ピックアップモジュール
１０１    ベース
１０２    スピンドルモータ
１０２ａ    ターンテーブル
１０３    フィードモータ
１０４    スクリューシャフト
１０５    メインシャフト
１０６    サブシャフト
１０７    ラック
１０８    カバー
１１０    光ディスク装置
１１０ａ    アナログ信号処理部
１１０ｂ    サーボ処理部
１１０ｃ    モータ駆動部
１１０ｄ    コントローラ
１１１    筐体
１１１ａ    上部筐体
１１１ｂ    下部筐体
１１２    トレイ
１１３    ベゼル
１１４    イジェクトボタン
１１５    レール
１１６    外部コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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